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公开(公告)号：CN117289598A
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202310968510.7
申请日：2023-08-01
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及飞行器控制技术领域，公开了一种飞行器的反步滑模控制方法及系统，该方法，包括以下步骤：S1，动力学模型构建：构建飞行器六自由度动力学模型；S2，非线性跟踪控制系统构建：基于飞行器六自由度动力学模型，构建非线性跟踪控制系统；S3，扩张状态观测器设计：基于非线性跟踪控制系统，设计扩张状态观测器，实现对非线性跟踪控制系统未知复合干扰的估计；S4，跟踪控制律设计：基于非线性跟踪控制系统以及扩张状态观测器，设计飞行器的跟踪控制律。本发明解决了现有技术存在的稳定性较差、鲁棒性较差等问题。
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公开(公告)号：CN116954256B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202310962267.8
申请日：2023-07-31
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: G05D1/695 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种考虑可达域约束的无人机分布式任务分配方法，该方法包括：建立多无人机任务分配模型、导弹质心运动模型、导引弹道运动学模型和三维比例导引控制率模型；初始化无人机参数信息和任务环境信息；根据无人机参数信息，计算当前时刻的各无人机的可达域；通过分布式拍卖算法对各无人机进行任务分配，获取各无人机和目标的匹配列表；分别根据各无人机和目标的匹配列表，计算当前时刻每个无人机对分配目标的基准打击弹道与打击时间；当所有无人机的打击时间均小于设定值时，得到最终的无人机和目标的匹配列表。本发明能够高效率输出多无人机的目标任务分配和打击结果。
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公开(公告)号：CN116954256A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310962267.8
申请日：2023-07-31
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种考虑可达域约束的无人机分布式任务分配方法，该方法包括：建立多无人机任务分配模型、导弹质心运动模型、导引弹道运动学模型和三维比例导引控制率模型；初始化无人机参数信息和任务环境信息；根据无人机参数信息，计算当前时刻的各无人机的可达域；通过分布式拍卖算法对各无人机进行任务分配，获取各无人机和目标的匹配列表；分别根据各无人机和目标的匹配列表，计算当前时刻每个无人机对分配目标的基准打击弹道与打击时间；当所有无人机的打击时间均小于设定值时，得到最终的无人机和目标的匹配列表。本发明能够高效率输出多无人机的目标任务分配和打击结果。
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公开(公告)号：CN117289598B
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202310968510.7
申请日：2023-08-01
Applicant: 北京理工大学重庆创新中心 , 北京理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及飞行器控制技术领域，公开了一种飞行器的反步滑模控制方法及系统，该方法，包括以下步骤：S1，动力学模型构建：构建飞行器六自由度动力学模型；S2，非线性跟踪控制系统构建：基于飞行器六自由度动力学模型，构建非线性跟踪控制系统；S3，扩张状态观测器设计：基于非线性跟踪控制系统，设计扩张状态观测器，实现对非线性跟踪控制系统未知复合干扰的估计；S4，跟踪控制律设计：基于非线性跟踪控制系统以及扩张状态观测器，设计飞行器的跟踪控制律。本发明解决了现有技术存在的稳定性较差、鲁棒性较差等问题。
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公开(公告)号：CN114791743B
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202210466343.1
申请日：2022-04-26
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/46 , G05D1/69 , G06Q10/047 , G06N7/01
Abstract: 本发明公开一种考虑通信时延的无人机集群协同航迹规划方法，属于航迹规划技术领域。在考虑通信时延的情况下，构建一种“全局规划‑局部避障”协同航迹规划框架，在全局规划阶段，考虑随机通信时延引起的相邻无人机位置的概率分布，将通信时延导致的邻机位置概率式分布情形结合到稀疏A*搜索算法中，并引入优先级解耦机制提升算法搜索效率；在局部避碰阶段，考虑到通信时延的不确定性、邻机位置的不确定性导致全局航迹仍存在局部碰撞风险，求解分布式模型预测控制的最优控制问题，实现无人机在管道内的航迹跟踪和局部调整。基于双层级协同航迹规划，确保通信时延下无人机集群协同航迹规划的时效性与可靠性，提升真实场景下无人机集群的协同能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113778129A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111113738.5
申请日：2021-09-23
Applicant: 北京理工大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开的一种干扰补偿的高超声速变后掠翼飞行器跟踪控制方法，属于高超声速飞行器控制技术领域。本发明实现方法为：考虑飞行状态约束、输入饱和影响、连续变形过程产生的附加干扰和气动参数不确定性，建立飞行器纵向动力学模型；将变形附加力、力矩以及气动不确定项视为未知复合干扰，建立不确定严格反馈非线性跟踪控制系统；设计非线性干扰观测器，实现对未知干扰的准确估计；采用Backstepping控制方法逐次设计跟踪控制律，通过引入干扰补偿机制抵消复合干扰，通过设计指令滤波辅助系统补偿状态约束、输入饱和影响，设计基于干扰补偿的指令滤波跟踪控制律，提升闭环系统稳定性和鲁棒性，实现高超声速变后掠翼飞行器在跨速域、多模态飞行工况下的稳定飞行。
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公开(公告)号：CN113126644A
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN202110620558.X
申请日：2021-06-03
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开基于自适应视线法的无人机三维航迹跟踪方法，属于无人机航迹跟踪技术领域。本发明实现方法如下：考虑风场影响，建立风扰动条件下的无人机运动学模型；根据接纳圆半径与航迹段夹角的对应关系，设计自适应策略，计算自适应接纳圆半径，确定参考航迹切换时刻；建立基于航迹跟踪误差的前视距离自适应准则，根据实时航迹跟踪误差计算自适应前视距离，得到视线法导引参考角；建立航迹跟踪误差模型，设计基于状态反馈的跟踪控制律，通过极点配置法得到三维航迹跟踪控制指令，并引入风场扰动项对所设计的控制律进行修正；将控制指令输入到自动驾驶仪中，实现对参考航迹的跟踪。本发明能够实现对参考航迹的快速、准确、稳定的跟踪，并提高跟踪控制系统鲁棒性。
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公开(公告)号：CN118311975A
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410425330.9
申请日：2024-04-10
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种基于微分平坦的固定翼无人机的轨迹规划方法，属于飞行器的轨迹规划领域。本发明实现方法为：考虑固定翼无人机的非线性动力学约束、终端约束、性能边界约束和避障约束，以飞行时间最短为目标函数，建立固定翼无人机的轨迹规划问题模型；针对非线性动力学约束，基于微分平坦理论进行精确线性化，建立固定翼无人机的微分平坦动力学模型；采用样条曲线参数化飞行轨迹，建立基于微分平坦的轨迹表征模型，消去轨迹规划问题中的等式约束；利用基于微分平坦的轨迹表征模型，通过设计积分型罚函数性能指标处理轨迹规划问题中的不等式约束，将原轨迹规划问题转换为无约束轨迹规划问题，并支持推导目标函数的解析梯度提升求解效率，实现固定翼无人机轨迹规划的快速规划。
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公开(公告)号：CN114118365B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202111337448.9
申请日：2021-11-08
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的基于径向基网络的跨介质飞行器快速入水近似优化方法，属于飞行器总体优化技术领域。本发明实现方法为：对从空中入水过程的跨介质飞行器进行受力分析，同时考虑重力、浮力、理想流体作用力与粘性流体作用力，建立高精度跨介质飞行器的动力学模型。对跨介质飞行器的入水状态进行数据采样，调用跨介质飞行器动力学模型构造样本点，构建径向基网络模型，对跨介质飞行器入水时间进行高效准确预测，降低模型调用次数。综合考虑跨介质飞行器多种入水状态变量，建立入水时间优化模型，采用粒子群算法对跨介质飞行器入水状态设计空间进行搜索寻优，求解最优入水状态。以最优入水状态指导跨介质飞行器制定任务流程，提高任务完成率。
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公开(公告)号：CN114118365A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111337448.9
申请日：2021-11-08
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的基于径向基网络的跨介质飞行器快速入水近似优化方法，属于飞行器总体优化技术领域。本发明实现方法为：对从空中入水过程的跨介质飞行器进行受力分析，同时考虑重力、浮力、理想流体作用力与粘性流体作用力，建立高精度跨介质飞行器的动力学模型。对跨介质飞行器的入水状态进行数据采样，调用跨介质飞行器动力学模型构造样本点，构建径向基网络模型，对跨介质飞行器入水时间进行高效准确预测，降低模型调用次数。综合考虑跨介质飞行器多种入水状态变量，建立入水时间优化模型，采用粒子群算法对跨介质飞行器入水状态设计空间进行搜索寻优，求解最优入水状态。以最优入水状态指导跨介质飞行器制定任务流程，提高任务完成率。
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